连续纺丝压电纳米纤维——智能可穿戴织物还会远吗?

展会快讯 加入时间:2017-7-17 9:48:58 访问量:2714

 智能可穿戴眼镜、手环已经悄然进入我们的生活中,而可穿戴织物的普及化究竟还有多远?在可穿戴设备技术领域中,智能纺织品可直接赋予设备电子功能,而不是将传感器和电子元件整合到可穿戴设备的适形基材或皮肤上,这也造成了市场化的困难。

智能织物被定义为具有对不同的物理刺激(机械,电气和热等)作出响应的纺织品,所以可以与其所在环境沟通或适应。智能纺织品可以应用在包括发电和存储,运动监测和生理监测等领域。

嘉兴学院的Yang团队通过连续静电纺丝设备直接生产偏氟乙烯复-四氟乙烯共聚物P(VDF-TrFE)纳米纤维,并将其转换为捻合的纱线,实验证明在对智能压电织物施加压力时,织物会产生响应的电压,从而实现与环境的"沟通"。这项工作为智能压电织物的普及做了铺垫,成果发布在 ACS  Applied  Materials & Interfaces上。

图1 压电纤维与普通纤维混纺微观图

制作这种智能织物到底有多简单?只需要将P(VDF-TrFE)材料从一个3D旋转的锥形模口挤出,并加捻卷绕就可以得到具有压电效应的纳米纤维。最后通过普通的纺织方式将压电纳米纤维与普通棉纤维混纺,就可以得到这种智能织物啦。

图2 压电纤维制备方法

实验表明,在对织物施加压力后,织物会产生一个输出电压,将这些电信号与处理器连接起来,就能够实现我们想要的智能功能化~研究人员还对纤维进行了退火处理,发现退火处理后的纤维输出电更高,这可能与材料的结晶有关。

图3 智能织物的压电实验

 

科技改变生活,相信随着技术的成熟,智能可穿戴设备将成为人类的"第六感"。而这一可连续生产的智能压电纤维的工艺,让智能织物的普及更近一步。想想一下,只需要穿一件衣服,你的运动数据、健康数据就可以了然于心,是不是很有吸引力?到那个时候,人们比的不仅仅是步数,数字生活将促进人们对运动、对健康的追求!

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